2015年4月22日
私たちは、ASDの子供たちの感覚刺激の処理と統合を調べるための一連の行動課題をどのように実装するかを説明します。目標は、単純な聴覚および視覚刺激の時間的処理における個人差を特徴付け、これらを音声知覚などの高次の知覚スキルに関連付けることです。
本手順の全体的な目的は、精神物理学的行動テストを用いて、自閉スペクトラム症の児童および定型発達の児童における、聴覚および視覚刺激の時間処理の個人差を特性づけることです。これは、まず必要な刺激を作成し、刺激提示のタイミング精度を検証することによって達成されます。第2のステップでは、聴覚および視覚が正常な参加者をスクリーニングします。
次に、参加者に手順を説明し、各タスクを完了させます。最終ステップは、各タスクから得られたデータを分析し、すべてのタスク間でのパフォーマンスの違いを比較することです。最終的に、この行動評価バッテリーは、自閉症児における時間処理の個体差を特徴付けることが、感覚処理障害の評価にどのように利用できるかを示すために用いられ、それが社会的なコミュニケーションにおける高次機能の障害に関連している可能性があります。
私たちの世界は、数多くの異なる感覚からの多様な情報で構成されています。そのため、異なる感覚からの感覚情報が脳によってどのように統合されるかを理解することは非常に重要です。感覚処理の障害は、現在、自閉スペクトラム症の中核症状として認識されています。
この新しいアプローチを用いることで、自閉症の子どもたちがどのように感覚情報を知覚し統合しているかを理解し、これらの手法を治療戦略の策定に役立てることが期待されます。まず、500 hertzと1000 hertzの16 millisecondのサウンドファイルを2つ作成します。音圧レベル計を使用して各トーンの音量をテストし、60 decibelsで再生されることを確認してください。
視覚刺激を作成するには、黒色の背景に注視点十字を中心に配置した白色のリングを含む画像を生成します。次に、ネイティブスピーカーにカメラの前に座ってもらい、各音声刺激を録画します。各トラックの音声コンポーネントをエクスポートするには、ビデオ編集ソフトのエクスポート設定ウィンドウを開いてください。
「オーディオを書き出し」ボックスにチェックを入れます。次に、フォーマットメニューをクリックし、「WAVEオーディオファイル」を選択します。「書き出し」をクリックして、音声コンポーネントをWAVEファイルとして保存します。
各トラックの視覚的コンポーネントをエクスポートするには、エクスポート設定ウィンドウに戻り、「export video」ボックスにチェックを入れます。次に、フォーマットメニューをクリックして H 2 64 を選択します。「export」をクリックすると、視覚的コンポーネントが個別の VI ファイルとして保存されます。
最後に、マッカーグ刺激を作成するために、無音のGビデオとBAビデオの音声コンポーネントを使用します。デスクトップから両方のファイルをインポートします。次に、ファイル「GA V only.AVI」をプログラムシーケンスメニューのビデオソースに、ファイル「BA A only.wave」をプログラムシーケンスメニューのオーディオソースにドラッグします。
次に、参加者は「ga」の視覚刺激を見ますが、聴覚刺激として「Ba Ba」を聞きます。まず、参加者用テーブルに顎当てをに取り付けます。次に、オシロスコープ、光電管、およびマイクロフォンを使用して、コンピューター上の刺激、持続時間、および刺激提示間隔(SOA)を確認します。
これを行うには、オシロスコープのポーズボタンを押し、画面を固定します。刺激の提示後、スケールバーとして機能するグリッドがオシロスコープの画面に重ねて表示されます。各チャネルの波形の長さをオシロスコープ上のスケールバーと比較し、刺激時間を検証してください。
2つの波形間の距離を確認することで、刺激提示の非同期性を検証します。次に、スネルen視力表を用いて各参加者の視力スクリーニングを行い、すべての参加者が20/40以上の視力を持っていることを確認し、参加者が正確に報告できた最低の行を記録します。続いて、オーディオメーターを使用して、4つの異なる閾値で各参加者の聴力検査を行います。
参加者に、音を検知するたびに手を挙げるよう指示します。スクリーニングが完了したら、実験を行う、照明を落とした防音室へ参加者を誘導してください。刺激の強度がすべての参加者で一定になるよう、参加者をコンピューターモニターから60 centimeters離れた位置に座らせます。
最初のテストを開始するために、参加者にフラッシュとビープ音を観察するように指示します。タスクの内容は、フラッシュとビープ音が同時に発生したか、あるいは異なるタイミングで発生したかを判断することであると説明してください。その後、刺激が同時に発生した場合は「1」を、異なるタイミングで発生した場合は「2」を押すよう参加者に指示します。
2つ目のテストでは、まず参加者に、異なる周波数の2つのビープ音を聞くように指示します。高い音が先に鳴った場合はテンキーの1を、低い音が先に鳴った場合は2を押すように伝えてください。次に、参加者に2つの円を観察するように指示します。
一方の円を中央の注視点の上に、もう一方を下に配置し、参加者にテンキーのいずれかの数字を押すよう指示します。上の円が先に提示された場合は「1」を、下の円が先に提示された場合は「2」を押すように指示してください。次に、画面上の小さなフラッシュを観察し、単一のトーンを聞くよう参加者に指示します。ビープ音が先に提示された場合はテンキーの「1」を、フラッシュが先に提示された場合は「2」を押すよう指示してください。
3回目のテストでは、参加者に音節「BA」が発音されるビデオを視聴するように指示します。その後、ビデオから知覚した音節に対応するキーボードの文字「BA」を押すよう参加者に求めます。例えば、音節「bah」と知覚した場合は文字「B」を、 「GA」と知覚した場合は文字「G」を押すように指示してください。同時性判断タスクの代表的な結果をここに示します。
視覚刺激と聴覚刺激のペアをある遅延を設けて提示しても、高い割合の試行で同期していると知覚される時間窓が存在します。さらに、自閉スペクトラム症を持つ被験者は、定型発達の被験者よりも時間的結合窓が広いことが分かっています。ここでは、異なる遅延における各時間順序判断課題の平均正答率を示します。
遅延時間が増加するにつれて、すべての条件において平均正解率が向上します。視覚・聴覚刺激を併用した場合の平均正解率は、聴覚刺激のみまたは視覚刺激のみの場合よりも低くなります。最後に、両方の被験者グループによるMcGurkタスクの代表的なデータをここに示します。
赤色で示された自閉症被験者は、黒色で示された定型発達被験者よりも、融合した音声視覚音節「daon」の名前を感知する割合が有意に低くなりました。さらに、本テストバッテリーの有用性の例として、個々の被験者におけるMcGirk知覚の確率を、同時性判断タスクから得られた時間的結合窓(temporal binding window)に対してプロットしました。その結果、McGirk知覚と時間的結合窓の間には負の相関があり、McGirk知覚が低い参加者ほど、時間的結合窓が広いことが示されました。
このテストバッテリーは、自閉症において感覚処理と感覚鋭敏性がどのように異なるか、またそれが音声処理とどのように関連しているかを理解する上で非常に有用です。私たちの最終的な目標は、このタスクバッテリーをEEGやfMRIなどの環境で使用し、これらの現象の脳内基盤についてさらに詳しく解明することです。本手順を採用する際は、このタスクバッテリーの形式上、すべての参加者が各タスクの口頭指示を理解するために必要な受容言語能力を備えている必要があることを理解しておくことが重要です。
したがって、このバッテリーは現在、高機能自閉症の人にのみ適しています。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
本記事では、自閉スペクトラム症(ASD)の子どもにおける感覚処理を理解することを目的とした、精神物理学的行動テストの手順について概説します。本研究では、聴覚および視覚刺激の時間処理における個人差と、それが高次知覚スキルとどのように関連しているかに焦点を当てています。
自閉スペクトラム症(ASD)児における感覚および多感覚の時間処理の定量的評価は、神経発達バイオマーカーの早期発見における重要な課題に対処するものです。この精神物理学的バッテリにより、感覚統合欠損の精密な特性評価が可能となり、トランスレーショナル神経科学ポートフォリオにおけるターゲット検証およびメカニズム的なリスク低減に寄与します。時間的結合窓と多感覚統合の標準化された測定は、感覚表現型を高次機能結果に関連付ける際の予測的な信頼性を裏付けます。
この精神物理学的検査バッテリーは、神経発達障害研究における創薬から前臨床に至るコンティニュアムに統合されており、初期のターゲットバリデーションとトランスレーショナルなバイオマーカー戦略の両方を支援します。